열전도률 - Thermal Conductivity

1. 열전도율 정의

열전도율은 물질이 열을 얼마나 잘 전달하 거나 잘 전달 하지 못하는 지를 나타내는 물질의 고유한 물리적 특성 이다

해당 재질이 열을 얼마나 잘 전달하는지를 나타내는 값으로, 주로 W/mK(와트 퍼 미터 켈빈) 단위로 표현 되며 열전도율이 높을수록 열 전달이 빠르고, 낮을수록 천천히 전달 된다

2. 열전도율이 높은 대표 재료

재료의 높은 열전도율을 가진 재료는 열을 양호하게 전달하는 특성을 가진다.금속 중에서는 구리, 금, 알루미늄 등이 높은 열전도율을 가지며, 구리는 히트 싱크, 열교환기 등의 분야에서 활용 되고 그 외에도 다이아몬드, 그래핀 등도 높은 열전도율을 가진 재료도 있다. 

• 금속: 은, 구리, 금, 알루미늄, 탄소강, 주철특수
• 재료: 다이아몬드, 그래핀
• 그래핀의 열전도율은 매우 높아서, 5300W/m·K로 다이아몬드보다도 훨씬 높습니다. 이는 그래핀이 열을 빠르게 발산할 수 있어서 열이 많이 발생하는 전자 기기에 사용하기에 적합하다는 것을 의미합니다. 
  그래핀 열전도율 : 5300W/m·K
  다이아몬드보다 열전도율 : 2200W/m·K 

그래핀은 탄소 동소체 중 하나로, 탄소 원자들이 육각형 벌집 구조로 2차원 평면을 이루는 물질입니다. 이 외에도 흑연, 풀러렌, 탄소 나노튜브 등이 탄소의 동소체로 분류됩니다. 수용액에 녹는 그래핀 물질은 입자 크기에 따라 산화 그래핀과 그래핀 양자점으로 나눌 수 있습니다. 

- 탄소 동소체 분류

• 그래핀 (Graphene): 탄소 원자들이 육각형 벌집 구조로 배열된 2차원 물질. 
• 흑연 (Graphite): 그래핀 층이 다층 구조로 쌓인 물질. 
• 풀러렌 (Fullerene): 축구공 모양의 탄소 화합물 (C60). 
• 탄소 나노튜브 (Carbon Nanotube): 롤 형태의 1차원 탄소 구조. 

- 수용액 그래핀 물질 분류

• 산화 그래핀 (Oxidized Graphene):
• 그래핀 표면에 산소 원자가 결합된 상태로, 물에 잘 녹는 성질을 가진다.
• 그래핀 양자점 (Graphene Quantum Dot):
• 매우 작은 크기의 그래핀 조각으로, 광학적 및 전자적 특성을 가지고 있다. 

- 기타

• 그래핀은 흑연과 구성 원소가 같으며, 흑연에서 분리해낼 수 있다.
• 그래핀은 매우 강하고 가볍고, 전도성이 뛰어나 미래 신소재로 주목받고 있다. 
• 그래핀은 다양한 응용 분야에 활용될 수 있으며, 특히 반도체, 배터리, 디스플레이 등에서 활용 가능성이 높다. 

3. 열전도율이 낮은 대표 재료

재료의 열전도 저항은 재료가 열을 방지하는 방법을 나타내는 지표 이다. 즉, 열전도율이 낮을수록 열전도 저항이 높다고 할 수 있다. 열전도 저항은 열 관류율의 역수로 계산되며 단열 성능을 평가하는 데 중요한 요소 이다.

• 단열재: 목재, 고무, 스티로폼, 공기
• 플라스틱: PVC, C-PVC, PB
• 기타: 유리, 콘크리트

 4. 금속  열전도률

명칭	기준온도	밀도	비열	열전도율
	[℃]	[g/cm3]	[J/g ℃]	[W/m K]
아연	20	7.13	0.383	113
알루미늄	20	2.7	0.9	204
산화 알루미늄	20	3.9	0.875	30
두랄루민	20	2.79	0.84	164
안티몬	20	6.62	0.205	19
카드뮴	20	8.65	0.23	93
김	20	19.32	0.13	295
실버	20	10.49	0.234	418
주석	20	7.29	0.226	64
비스무트	20	9.8	0.142	8
텅스텐	20	19.3	0.134	198
티타늄	20	4.54	0.528	17
순철	20	7.87	0.461	67
주철	20	7.28	0.461	48
탄소강 (0.5C 이하)	20	7.83	0.461	53
탄소강 (1C)	20	7.8	0.461	45
탄소강 (1.5C)	20	7.75	0.461	36
크롬 강철 (1Cr)	20	7.87	0.461	60
크롬 강철 (2Cr)	20	7.87	0.461	52
크롬 강철 (5Cr)	20	7.83	0.461	38
크롬 강철 (10Cr)	20	7.79	0.461	31
크롬 강철 (23Cr)	20	7.68	0.461	22
니켈강 (10Ni)	20	7.95	0.461	26
니켈강 (20Ni)	20	7.99	0.461	19
니켈강 (30Ni)	20	8.07	0.461	12
니켈강 (40Ni)	20	8.17	0.461	10
니켈강 (50Ni)	20	8.27	0.461	14
크롬 니켈강 18Cr 8Ni	20	7.82	0.502	16
크롬 니켈강 20Cr 15Ni	20	7.85	0.47	15
크롬 니켈강 25Cr 20Ni	20	7.86	0.463	13
니켈 크롬 합금 40Ni 15CrNi	20	8.07	0.461	12
니켈 크롬 합금 80Ni 15CrNi	20	8.52	0.461	17
실리콘 스틸 1Si	20	7.77	0.461	42
실리콘 스틸 2Si	20	7.67	0.461	31
실리콘 스틸 5Si	20	7.42	0.461	19
텅스텐 강철 1W	20	7.88	0.448	66
텅스텐 강철 2W	20	7.96	0.444	63
텅스텐 강철 5W	20	8.07	0.435	53
망간강 1Mn	20	7.87	0.461	53
망간강 2Mn	20	7.85	0.461	38
망간강 10Mn	20	7.81	0.461	17
순동	20	8.96	0.385	386
구리 (보통 상품)	20	8.9	0.419	372
알루미늄 청동 5Al	20	8.67	0.41	83
포금 10Sn 2Zn	20		0.381	48
황동 (빨강) 9Sn 6Zn	20	8.71	0.385	60
73 황동 30Zn	20	8.56	0.385	99
네바루 황동 39.25Zn 0.75Sn	20	8.41	0.377	117
만가닌 12Mn 4Ni	20	8.15	1.72	22
양은 15Ni 22Zn	20	8.62	0.394	29
콘스탄틴 40Ni	20	8.92	0.41	23
나트륨	20	0.97	1.24	134
납	20	11.34	0.13	35
솔더 (50Sn)	20	9	0.176	49
니켈 99.9 %	20	8.9	0.44	90
니켈 99.2 %	20	8.9	0.44	59
메루 2Al 2Mg 1Si	100	8.15		29.7
크로 멜 A 80Ni 20Cr	100	8.3	0.444	13.8
모네루메타루	20	8.8	0.532	26
백금	0	21.45	0.134	70
백금 이리듐 90Pt 10Ir	0	21.62		30.8
마그네슘	20	1.74	1.03	159
몰리브덴	20	10.2	0.255	147
우라늄	20	18.7	0.117	29
플루토늄	20	19.8	0.134	0.1
토륨	20	11.6	0.142	38
지르코늄	20	6.5	0.301	14.4
탄소	20	2.2	0.691	23.9
붕소	20	2.33	1.29	27.4
비소	20	5.73	0.328	51
갈륨 비소	20	5.37	0.325	48
텔루르	20	6.24	0.226	1.97 – 3.38
베릴륨	20	18.477	2.18	159.1
인듐	20	7.3	0.239	23.86
니오브	20	8.66	0.272	58
크롬	20	7.1	0.419	66.9
코발트	20	8.8	0.431	70
게르마늄	0	5.36	0.306	60
이리듐	20	22.41	0.134	59
망간	0	7.39	0.51	43
팔라듐	20	11.4	0.247	70
칼륨	0	0.862	0.723	99.2
셀레늄 (단결정)	20	4.81	0.352	4.52
실리콘	20	2.33	0.678	83.7
칼슘	20	1.55	0.624	106
카드뮴	20	8.65	0.229	93

5. 플라스틱 열전도률

명칭		기준온도	밀도	비열	열전도율
		[℃]	[g/cm3]	[J/g ℃]	[W/m K]
스티렌 아쿠리로니토루 부타디엔	ABS	20	0.99-1.15	1.38-1.67	0.19-0.36
에폭시	EP	20	1.85	1.1	0.3
사 불화 에틸렌 · 에틸렌 공중 합체	ETFE	20	1.7	1.93	0.25
사 불화 에틸렌 육 불화 프로필렌 공중 합체	FEP	20	2.12-2.17	1.17	0.25
폴리 아미드 (나일론 6)	PA	20	1.12-1.14	1.59	0.25
폴리 부틸 렌 테레 프탈레이트	PBTP	20	1.52-1.67	1.67-1.76	0.25
폴리 카보네이트	PC	20	1.2	1.26	0.19
폴리에틸렌 (저밀도)	LDPE	20	0.91-0.93	2.3	0.33
폴리에틸렌 (고밀도)	HDPE	20	0.94-0.96	2.3	0.46-0.50
폴리 에테르 에테르 케톤	PEEK	20	1.30-1.52	1.34	0.26
폴리 에테르 설폰	PESF	20	1.37-1.52	1.09	0.18-0.24
폴리에틸렌 테레 프탈레이트	PETP	20	1.47-1.67	1.26	0.31
페놀	PF	20	1.25-1.30	1.57-1.76	0.13-0.25
사 불화 에틸렌 · 퍼플 루오로 비닐 에테르 공중 합체	PFA	20	2.12-2.17	1.05	0.25
폴리이 미드	PI	20	1.4	1.13	0.28-0.34
폴리 메틸 메타 크릴 레이트 (아크릴)	PMMA	20	1.17-1.20	1.47	0.17-0.25
폴리 아세탈 (듀 라콘)	POM	20	1.41	1.47	0.23
폴리 프로필렌	PP	20	0.90-0.91	1.93	0.125
폴리 페닐 렌 설파이드	PPE	20	1.34-1.6	1.09	0.29
폴리스티렌	PS	20	1.04-1.07	1.34	0.10-0.14
폴리 설폰	PSF	20	1.24-1.45	1.13	0.12-0.16
사 불화 에틸렌	PTFE	20	2.14-2.20	1.05	0.25
폴리 염화 비닐 (경질)	PVC	20	1.35-1.45	0.84-1.17	0.13-0.29
폴리 염화 비닐 (연질)	PVC	20	1.16-1.35	1.26-2.09	0.13-0.17
실리콘	SI	20	2.2	1.2-1.4	0.15-0.17

6. 고무 열전도률

명칭	기준온도	밀도	비열	열전도율
	[℃]	[g/cm3]	[J/g ℃]	[W/m K]
천연 고무	20	0.91	1.9	0.13
에틸렌 프로필렌 고무 (EPDM)	20	0.86	2.2	0.36
클로로프렌 고무 (CR)	20	1.23	2.2	0.25
부틸 고무 (IIR)	20	0.91-0.93	1.8-1.9	0.13
폴리 우레탄 고무(TPU)	20	1.05-1.31	1.9	0.12-0.18
실리콘 고무(Silicone Rubber,MQ, VMQ, PVMQ)	20	0.97	1.6	0.2

7. 유리, 세라믹 열전도률

명칭	기준온도	밀도	비열	열전도율
	[℃]	[g/cm3]	[J/g ℃]	[W/m K]
알루미나 세라믹스 99.7 %	20	3.9	0.8	29
알루미나 세라믹 93 %	20	3.6	0.8	16
포르 스테 라이트 세라믹	20	2.8	0.88	3.3
동석 세라믹스	20	2.7	0.84	2.5
도자기 (뽀세렌)	200		0.8	0.15
도자기 절연체	20~100	2.4	0.8	1.4
도자기	20	2.2-2.5	1.05	1-1.6
유리 (판)	20	2.7	0.84	0.76
유리 (온도계 용)	20	2.59	0.8	0.95
석영 유리	20	2.21	0.71	1.35
소다 유리	20	2.59	0.75	0.74
플린트 유리	20	3.15-3.9	0.5	0.6

8. 기타 물질

명칭	기준온도	밀도	비열	열전도율
	[℃]	[g/cm3]	[J/g ℃]	[W/m K]
아스팔트	20	2.12	0.92	0.74
알 호일	40	0.0032	1	0.043
기포 유리	0	0.17	0.71	0.043
운모	50	1.9-2.3	0.88	0.5
화강암	20	2.6-2.9	0.84	3.8
활석	100	2.8	1.05-1.22	1.7-4
활석 (분말)	100	1.08	1.3	0.29
케이폭	20	0.014	1.34	0.035
유리면	20	0.2	0.67	0.039
바위 모직	20	0.18	0.84	0.036
실크	0	0.1	1.38	0.046
규조토 (물 반죽 후 건조)	0	0.44	0.84	0.076
규조토 (소성, 粗粉)	50	0.32	0.84	0.062
얼음	0	0.92	2.04	2.2
코크스 가루	20	1	1.21	0.19
콘크리트	20	1.9-2.3	0.88	0.8-1.4
슬러그면	30	0.2	0.75	0.04
석탄	20	1.2-1.5	1.26	0.26
미분탄	30	0.74	1.3	0.12
셀룰로이드	30	1.4	1.3	0.21
석회암	20	1.65	0.92	0.93
석고	20	1.25	1.05	0.43
대리석	20	2.5-2.7	0.81	2.8
85 % 탄산 마그네슘	10~100	0.216	1.17	0.06
가만히 (자갈을 포함한 일반 토)	20	2	1.84	0.52
가만히 (점토)	20	1.46	0.88	1.28
베이클라이트	20	1.27	1.59	0.23
소나무	30	0.377	2.09-2.93	0.105
목탄	80	0.2	0.84	0.074
무명	30	0.081	1.3	0.055
샤모트 벽돌	200	1.7-2	0.84-0.96	0.39-0.58
규석 벽돌	200	1.5-1.9	0.92-1.0	0.54-1.1

2025.03.17 - [설계자료] - 폴리머 약어 - Polymer Abbreviations

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